Устройство для ликвидации прихвата бурового снаряда Советский патент 1991 года по МПК E21B31/113 E21B23/00 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам для ликвидации прихвата при бурении скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности нанесения дополнительных направленных вверх уда- ров по прихваченному инструменту.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из корпуса 1 с переходником 2, боковыми отверстиями 3 и уступами 4. В корпусе 1, концент- рично с ним, установлены полый шток 5 с перегородкой 6, наковальней 7 и обратным клапаном 8. Корпус 1 и шток 5 установлены с возможностью ограничен- ного осевого перемещения и передачи крутящего момента, что обеспечивается шлицами 9, выполненными на штоке 5 ниже перегородки 6, и шлицевой частью 10 переходника 2. В кольцевом прост- ранстве между корпусом 1 и штоком 5 выше перегородки 6 установлен плавающий поршень 11, причем подпоршневая полость 12 выполнена с возможностью сообщения с полостью под перегородкой 6 посредством обратного клапана 13, установленного в последней.

Устройство снабжено телескопически установленном на полом штоке 5 кольцевым бойком 14. В плавающем поршне 11 выполнена кольцевая полость 15, гидравлически связанная с подпоршневой -полостью 12. Кольцевой боек 14 расположен в кольцевой полости 15 поршня

5

0

,,- Q 5

5

I1 с возможностью ограниченного осевого перемещения, подпружинен пружиной 16 в осевом направлении относительно поршня 11 и образует со штоком 5 и поршнем 11 в его кольцевой полости 15 камеру 17. Наковальня 7 выполнена с уплотнением относительно корпуса 1 и obpaiver со стенками последнего и поршнем 11 камеру 18, заполненную газом, причем камера 18 сообщается с камерон 17 отверстиями 19.

8полом штоке 5, поршне 11 и кольцевом бойке 14 выполнены радиальные отверстия 20-22 соогветс венно для сообщения полости штока 5 с подпоршневой полостью 12 в крайнем верхнем положении поршня 1 и кольцевого бойка 14. Отверстие 20 снабжено обратным клапаном 23.

Устройство работает следующим образом .

На бурильных трубах (не показаны), соединенных с верхней частью корпуса 1, устройство опускается в скважину и нижней частью штока 5 свинчивается с прихваченным буровым снарядом, при этом крутящий момент передается от бурильных труб и корпуса 1 через шли- цевую часть 10 переходника 2 на шлицы

9штока 5. При спуске устройства в скважину обратный клапан 8 препятствует постутснию жидкости, заполняющей скважину, в бурильные трубы и под- поршневую полость 18. Таким образом, бурильные т руПы остаются либо пустыми, либо, учитывая невозможность обеспечения идеапыюй герметичности сое5164

динений бурильных труб, частично заполненными жидкостью, проникающей через последние. Следовательно, в под- поршневой полости 18 поддерживается давление, равное давлению в колонне бурильных труб и значительно меньшее давления столба жидкости в скважине.

После соединения устройства с прихваченным буровым снарядом корпус I поднимается, при этом боковые отверстия 3 связывают иодпоршневую полость 12 со скважиной и переходник 2 прижимает обратный клапан 13, препятствуя его открыванию. Поскольку давление жидкости, поступающей в подпоршневую полость 12 из скважины, превыптет давление в надпоршневой полости 18, то плавающий поршень 1 1 движется вверх и наносит удар по нлковальне 7, передающийся череп шток 5 на прихваченный буровой снаряд. При движении плавающего поршня II вверх, обратный клапан 23 изолирует нлцпоршневую полость 18 от пространства внутри бгрильных труб.

Кольцевой блок 14 остается в крайнем нижнем положении за счет того, что пружина 16 выбирается таким образом, что ее усилия и давления в камере 17, связанной каналами 1° с над- порганевой полостью 18, достаточно, чтобы скомпенсировать силу, определяющуюся гидростатическим давлением в скважине. В момент удара плавающего поршня II по наковальне 7 в подиорш- невой камере 12 возникает гидравлический удар. Под действием давления гидравлического удара кольцевой боек I A перемещается вверх, сжимая пружину 16 и нанося в верхнем своем положении удар по плавающему поршню 1I. Этот удар воспринимается через плавающий поршень 11 наковальней 7 и далее через шток 5 прихваченным буровым снарядом. Одновременно с ударом, вследствие совмещения отверстий 20-22, через которые подпогшневая полость I 2 сообщается с внутренней полостью штока 5, происходит сброс части жидкости из подпоршневой полости 12 во внутреннюю полость штока 5, способствующий снижению давления в подпоршневой по4546

лоети 12. Поскольку давление в полости 12 и связанной с нею полости I5 умень паетсяг пружина возвращает коль- цевой боек 14 в исходное положение.

Каналы 20-22 разобщаются. Этот процесс может повторяться и несколько раз, что определяется величиной гчд- роударного давления и жесткостью 0 пружины.

Для нанесения повторного удара корпус 1 под действием веса бурильных труп перемещается вниз, контактируя уступом 4 с плавающим поршнем II и ПР - 5 ромещая последний вниз. Жидкость из подпоршневой полости 12 через клапан 13 вытесняется в полость под перегородкой 6. Отверстия 3 занимают положение ниже перегородки 6. Давление в 0 надпоршневой полости 12 становится таким жо, как и перед первым совмещением. Пнкл работы повторяется.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и

25

Устройство ликвидации прихвата бурового снаряда по лит. св. № 1184923, о т :. и ч 1 ю щ е е с я тем, что, г целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности нанрссчии дополнительных напрпп ленных ьлерх ударов по прихваченному инструменту, оно снабжено телескопически установленным на полом штоке

КОПЫК ВЫМ бОНКОМ, П ОСНОВНОМ ITOpi IHO

выполнена кольцевая полость, гидра - личесгн связанная с поцпоршнепопполостью корпуса, причем копьцопой боек расположен в кольцевой попости поршня

с возможностью ограниченного осевого перемещения, подпружинен р осеьом направлении относительно иорыня и образует со штоком и поршнем п его кольцевой полости камеру, наковальня впполнела г уплотнением относительно

корпуса и образует со стенками последнего и поршнем камеру, заполненную газом, причем последняя сообщена с камерой поршня, при этом D ьолом штоке,

поршне и кольцевом бойке выполнены радиальные отверстия для сообщения полости штока с подпоршневой полостью корпуса в крайнем верхнем положении поршня и кольцевого бойка.

Ичобретение относитгя к нефтяной и газоном промышленности, а именно к устройствлм для ликвидации прихвата при бурении скважин. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства ча счет обеспечения возможности нанесения дополнительных направленных ВЕзерх ударов по прихваченному инструменту. Устройство состоит in